EP1364112A1 - Verfahren, computerprogramm und steuer- und/oder regelgerät zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren, computerprogramm und steuer- und/oder regelgerät zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine

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EP1364112A1
EP1364112A1 EP02706664A EP02706664A EP1364112A1 EP 1364112 A1 EP1364112 A1 EP 1364112A1 EP 02706664 A EP02706664 A EP 02706664A EP 02706664 A EP02706664 A EP 02706664A EP 1364112 A1 EP1364112 A1 EP 1364112A1
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EP
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injection
fuel
combustion engine
internal combustion
combustion chamber
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Robert Bosch GmbH
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    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
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    • F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which the fuel is injected directly into a combustion chamber of the internal combustion engine with at least one injection per working cycle.
  • Such a process is known from the market. It is also known as gasoline direct injection (BDE).
  • BDE gasoline direct injection
  • the fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine at very high pressure via injection valves arranged directly on the combustion chamber.
  • the internal combustion engine works cyclically: in a four-stroke internal combustion engine, one work cycle comprises, for example, four work cycles.
  • the present invention therefore has the task of developing a method of the type mentioned at the outset in such a way that the use of fuel is further optimized and, at the same time, the emissions are reduced.
  • a fuel injection comprises a plurality of short injection pulses spaced apart from one another in time.
  • the method according to the invention is initially based on the following idea: To homogenize, i.e. To achieve the most uniform possible mixing of the injected fuel with the air in the combustion chamber, the fuel may be very early, possibly. injected at the beginning of the downward movement of the piston in the suction phase. In this phase, the pressure in the combustion chamber is relatively low and is typically less than 1 bar. It has now been found that with longer opening times of the injection valve at such a low pressure in the combustion chamber, the fuel impinges from the injection valve onto the wall of the combustion chamber opposite the injection valve and adheres to this wall as an order. However, such a wall application made of fuel on the wall of the combustion chamber is difficult to evaporate and therefore leads to a non-optimal mixture in the combustion chamber.
  • a short injection pulse is understood according to the invention to mean an injection in which only a small part of the amount of fuel to be introduced into the combustion chamber of the internal combustion engine during the single injection is actually injected. Such an injection pulse differs from the single injections of double or triple injections known today.
  • the fuel injected into the combustion chamber essentially completely mixes with the air in the combustion chamber in the method according to the invention, the fuel is optimally burned, which lowers the specific fuel consumption and improves the emission behavior. Since the precipitation of the injected fuel on the combustion chamber wall is particularly striking when the combustion chamber wall is cold and this precipitation occurs less or not at all in the method according to the invention, the cold start behavior of the internal combustion engine is improved in a special way with the method according to the invention. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
  • the amount of fuel entering the combustion chamber during an injection is at least also adjusted by the duration of the individual injection pulses.
  • the total amount of fuel injected into the combustion chamber per work cycle must be adjustable.
  • the setting of the duration of the individual injection pulses offers a simple possibility for this. However, care must be taken to ensure that the duration of a single injection pulse never reaches the duration at which the critical penetration depth is exceeded.
  • the critical penetration depth is understood to be the penetration depth at which the injected fuel impacts the wall of the combustion chamber opposite the injection valve.
  • the setting of the power of the internal combustion engine is particularly preferred in that the amount of fuel entering the combustion chamber during an injection is set at least also by the number of individual injection pulses.
  • the method according to the invention is simplest to implement in that the injection pulses are evenly distributed over the entire duration of an injection.
  • the method according to the invention is just as simple if the duration of the injection pulses does not change over the entire duration of an injection. If the injection takes place during the intake phase of the piston, each partial quantity of fuel injected by an injection pulse hits a new intake air volume, which leads to advantages in the distribution of the fuel in the air in the combustion chamber.
  • the present invention also relates to a computer program which is suitable for carrying out the above method when it is executed on a computer. It is particularly preferred if the computer program is stored on a memory, in particular on a flash memory.
  • the present invention relates to a control and / or regulating device for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which the fuel is fed directly into a combustion chamber of the internal combustion engine is injected.
  • the controlling and / or regulating unit for controlling and / or regulating is suited the above method.
  • control and / or regulating device is provided with a computer program of the type mentioned above.
  • the present invention further relates to an internal combustion engine with at least one combustion chamber and a device which injects the fuel directly into the combustion chamber.
  • the invention proposes that it be provided with a control and / or regulating device of the type mentioned above.
  • Fig. 1 a schematic diagram of an internal combustion engine with gasoline direct injection
  • FIG. 2 shows a diagram of a first exemplary embodiment of a method for operating the internal combustion engine from FIG. 1, in which the injected fuel quantity is shown over time;
  • a piston 22 is moved as a fuel mixture.
  • the operating state of the internal combustion engine 10, in particular the position of the piston 22, is detected by a sensor 24.
  • the hot combustion exhaust gases are discharged through an exhaust pipe 26.
  • the internal combustion engine 10 comprises a control and regulating device 28, to which the performance requirement of a user is communicated by an accelerator pedal 30. Further, the control and regulating unit 28 still receives signals' from the sensor 24, the output side, it is, inter alia, with the injection valve 16 and ignition system 20 is connected.
  • the fuel is generally very early, i.e. already at the beginning of the downward movement of the piston 22 in the intake phase of the internal combustion engine 10.
  • the relevant angle of the crankshaft (not shown) of the internal combustion engine 10 is detected by the sensor 24 and a corresponding signal is forwarded to the control and regulating device 28.
  • the pauses between the injection pulses can be shortened in an exemplary embodiment not shown.
  • a time window for the injection is available.
  • twelve injection pulses, each injecting approximately 5 mm 3 of fuel, and each spaced 0.33 ms apart are sufficient.
  • the resulting total injection duration of 7.3 ms is clearly within the available time window.
  • the duration of the injection pulses 32 increases towards the end of the total injection 36. then displayed if the injection takes place not only during the intake phase but also during the compression phase of the internal combustion engine 10. Since the pressure in the combustion chamber 12 rises during the compression phase, the pressure drops at constant
  • Injection partial quantity the penetration depth or, with the same penetration depth, a larger injection partial quantity per injection pulse 32 can be selected.
  • the duration is Total injection 36 approximately 8 ms, with the duration of an injection pulse 32 increasing towards the end of injection from 0.3 ms to 0.5, further to 0.66 and finally to 0.83 ms. It is also possible to increase the injection quantity towards the end of an injection 36 by reducing the duration of the pauses 34 between two injection pulses 32. Such an embodiment is shown in FIG. 5.
  • Embodiment 7 goes in the same direction Embodiment in which two injections 36a and 36b take place within one working cycle of the internal combustion engine 10, which in turn each consist of individual injection pulses 32a and 32b with pauses 34a and 34b in between.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Eine Brennkraftmaschine (10), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wird mit einem Verfahren betrieben, bei dem der Kraftstoff mit mindesstens einer Einspritzung (36) pro Arbeitszyklus direkt in einen Brennraum (12) der Brennkraftmaschine (10) eingespritzt wird. Um den Kraftstoffverbrauch zu senken und das Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine (10) zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass eine Kraftstoffeinspritzung (36) eine Mehrzahl von zeitlich voneinander beabstandeten (34) kurzen Einspritzimpulsen (32) umfasst.

Description

Verfahren, Computerprogramm und Steuer- und/oder Recrelcrerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem der Kraftstoff mit mindestens einer Einspritzung pro Arbeitszyklus direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine- eingespritzt wird.
Ein solches Verfahren ist vom Markt her bekannt . Es wird auch als Benzin-Direkteinspritzung (BDE) bezeichnet. Bei diesem Verfahren wird der Kraftstoff mit sehr hohem Druck über direkt am Brennraum angeordnete Einspritzventile in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Die Brennkraftmaschine arbeitet dabei zyklisch: Bei einer Viertakt-Brennkraftmaschine umfasst ein Arbeitszyklus beispielsweise vier Arbeitstakte.
Bei dem bekannten Verfahren wurde jedoch festgestellt, ass der gesamte eingespritzte Kraftstoff nicht immer optimal verbrennt. Dies führt in manchen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine zu einem noch nicht optimal ökonomischen Kraftstoffeinsatz . Darüber hinaus führt eine unvollständige Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs zu HC-Emissionen oder Rußemissionen. Es wurde festgestellt, dass dieses Problem verstärkt im kalten Zustand der Brennkraftmaschine auftritt .
Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass der Kraftstoffeinsatz noch weiter optimiert wird und gleichzeitig die Emissionen reduziert werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Kraftstoffeinspritzung eine Mehrzahl von zeitlich voneinander beabstandeten kurzen Einspritzimpulsen umfasst.
Vorteile der Erfindung
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt zunächst folgender Gedanke zugrunde: Um eine Homogenisierung, d.h. möglichst gleichmäßige Vermischung des eingespritzten Kraftstoffs mit der Luft im Brennraum zu erreichen, wird der Kraftstoff sehr früh, u.U. schon zu Beginn der Abwärtsbewegung des Kolbens in der Ansaugphase eingespritzt. In dieser Phase ist der Druck im Brennraum relativ niedrig und beträgt typischerweise weniger als 1 bar. Es wurde nun festgestellt, dass bei längeren Öffnungszeiten des Einspritzventils bei einem solch niedrigen Druck im Brennraum der Kraftstoff vom Einspritzventil auf die dem Einspritzventil gegenüberliegende Wand des Brennraums prallt und an dieser Wand als Auftrag haften bleibt. Ein solcher aus Kraftstoff bestehender Wandauftrag an der Wand des Brennraums ist jedoch nur schwer verdampfbar und führt daher zu einem nicht optimalen Gemisch im Brennraum.
Die Dauer eines einzelnen kurzen Einspritzimpulses der Mehrzahl von Einspritzimpulsen einer einzelnen Kraftstoffeinspritzung ist deutlich kürzer als die Gesamtdauer der einzelnen Kraftstoffeinspritzung. Unter einem kurzen Einspritzimpuls wird erfindungsgemäß also eine Einspritzung verstanden, bei der nur ein kleiner Teil der bei der Einzeleinspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine einzubringenden Kraftstoffmenge tatsächlich eingespritzt wird. Ein derartiger Einspritzimpuls unterscheidet sich also von den Einzeleinspritzungen heute bekannter Doppel- oder Dreifacheinspritzungen.
Hierdurch sinkt die entsprechende Eindringtiefe des Kraftstoffes bei einem solchen Einspritzimpuls. Auf diese Weise wird verhindert, dass der bei einem Einspritzimpuls in den Brennraum eingespritzte Kraftstoff auf die dem Einspritzventil gegenüberliegende Wand prallt und zu dem eingangs genannten Wandauftrag führt. Je kürzer die Dauer eines Einspritzimpulses ist, umso eher ist sichergestellt, dass der solchermaßen eingespritzte Kraftstoff sich mit der im Brennraum befindlichen Luft vermischt und sich nicht an der Brennraumwand niederschlägt . Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren findet also keine kontinuierliche Einspritzung statt, sondern eine gepulste Einspritzung, welche auch als "gechopped" bezeichnet wird.
Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sich der in den Brennraum eingespritzte Kraftstoff im Wesentlichen vollständig mit der im Brennraum befindlichen Luft vermischt, wird der Kraftstoff optimal verbrannt, was den spezifischen Kraftstoffverbrauch senkt und das Emissionsverhalten verbessert. Da der Niederschlag des eingespritzten Kraftstoffes an der Brennraumwand bei kalter Brennraumwand besonders markant ist und dieser Niederschlag bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weniger oder überhaupt nicht auftritt, wird das Kaltstartverhalten der Brennkraftmaschine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in besonderer Weise verbessert. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben .
In einer ersten Weiterbildung ist angegeben, dass die bei einer Einspritzung in den Brennraum gelangende Kraftstoffmenge wenigstens auch durch die Dauer der einzelnen Einspritzimpulse eingestellt wird. Zur Steuerung der Leistung der Brennkraftmaschine muss die insgesamt pro Arbeitstakt in den Brennraum eingespritzte Kraftstoffmenge eingestellt werden können. Hierfür bietet die Einstellung der Dauer der einzelnen Einspritzimpulse eine einfache Möglichkeit. Dabei muss allerdings darauf geachtet werden, dass die Dauer eines einzelnen Einspritzimpulses niemals jene Dauer erreicht, bei der die kritische Eindringtiefe überschritten wird. Unter der kritischen Eindringtiefe wird jene Eindringtiefe verstanden, bei der der eingespritzte Kraftstoff auf die dem Einspritzventil gegenüberliegende Wand des Brennraums prallt.
Besonders bevorzugt ist die Einstellung der Leistung der Brennkraftmaschine dadurch, dass die bei einer Einspritzung in den Brennraum gelangende Kraftstoffmenge wenigstens auch durch die Anzahl der einzelnen Einspritzimpulse eingestellt wird.
Am einfachsten ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch zu realisieren, dass die Einspritzimpulse über die Gesamtdauer einer Einspritzung gleichmäßig verteilt sind. Ebenso einfach ist das erfindungsgemäße Verfahren dann, wenn sich die Dauer der Einspritzimpulse über die Gesamtdauer einer Einspritzung nicht verändert. Erfolgt die Einspritzung während der Ansaugphase des Kolbens, trifft jede von einem Einspritzimpuls eingespritzte Teilmenge, an Kraftstoff in ein neues angesaugtes Luftvolumen, was zu Vorteilen bei der Verteilung des Kraftstoffs in der Luft im Brennraum führt . P" φ Φ td ξ Ξ PJ PJ N & P-. Φ
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Vorteil, dass extrem magere homogene Grundgemische vollständig verbrannt ("durchgebrannt") werden können, da zuvor ein wesentlicher Teil des Brennraumvolumens stöchiometrisch verbrannt wurde und somit die homogen magere Umgebung aufgeheizt und verdichtet wurde.
Bei einer anderen Weiterbildung ist angegeben, dass pro Einspritzimpuls in etwa 5 mm3 Kraftstoff eingespritzt werden und/oder ein Einspritzimpuls nicht länger als ungefähr 0,5 ms dauert. Mit diesen Werten kann unter normalen Betriebsbedingungen ein Aufprallen des eingespritzten Kraftstoffes auf die dem Einspritzventil gegenüberliegende Wand des Brennraums zuverlässig vermieden werden.
Schließlich ist noch angegeben, dass mehrere Kraftstoffeinspritzungen pro Arbeitszyklus erfolgen, von denen mindestens eine wiederum aus mehreren Einspritzimpulsen besteht. So ist es z.B. möglich, eine Einspritzung in der Ansaugphase und eine andere Einspritzung während der Kompressionsphase der Brennkraftmaschine durchzuführen. Eine solche Vorgehensweise hat Vorteile im Hinblick auf die Klopfe pfindlichkeit der Brennkraftmaschine.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, welches zur Durchführung des obigen Verfahrens geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird. Dabei ist besonders bevorzugt, wenn das Computerprogramm auf einem Speicher, insbesondere auf einem Flash-Memory, abgespeichert ist.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei der der Kraftstoff direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Um den Betrieb der Brennkraftmaschine im Hinblick auf den' Kraftstoffverbrauch und das Emissionsverhalten zu optimieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Steuer- und/oder Regelgerät zur Steuerung und/oder Regelung des obigen Verfahrens geeignet ist .
Dabei ist besonders bevorzugt, wenn das Steuer- und/oder Regelgerät mit einem Computerprogramm der oben genannten Art versehen ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner noch eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Brennraum und einer Einrichtung, welche den Kraftstoff direkt in den Brennraum einspritzt. Um das Betriebsverhalten dieser Brennkraftmaschine zu verbessern, insbesondere den Kraftstoffverbrauch, das Emissionsverhalten sowie das Kaltstartverhalten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass sie mit einem Steuer- und/oder Regelgerät der oben genannten Art versehen ist.
Zeichnung
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1: eine Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung;
Pig. 2: ein Diagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum .Betreiben der Brennkraftmaschine von Fig. 1, in dem die eingespritzte Kraftstoffmenge über der Zeit dargestellt ist; α
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Kraftstoffgemisches wird ein Kolben 22 bewegt. Der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10, insbesondere die Position des Kolbens 22, wird durch einen Sensor 24 erfasst. Die heißen Verbrennungsabgase werden durch ein Abgasrohr 26 abgeleitet.
Die Brennkraftmaschine 10 umfasst ein Steuer- und Regelgerät 28, dem die Leistungsanforderung eines Benutzers durch ein Gaspedal 30 mitgeteilt wird. Ferner erhält das Steuer- und Regelgerät 28 noch Signale' vom Sensor 24. Ausgangsseitig ist es u.a. mit dem Einspritzventil 16 und der Zündanlage 20 verbunden.
Um eine Homogenisierung, d.h. eine möglichst gleichmäßige Vermischung des vom Einspritzventil 16 in den Brennraum 12 eingespritzten Kraftstoffes mit der durch das Ansaugrohr 14 angesaugten Luft zu erreichen, wird der Kraftstoff im Allgemeinen sehr früh, d.h. schon zu Anfang der Abwärtsbewegung des Kolbens 22 in der Ansaugphase der Brennkraftmaschine 10, eingespritzt. Der relevante Winkel der Kurbelwelle (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine 10 wird dabei vom Sensor 24 erfasst und ein entsprechendes Signal an das Steuer- und Regelgerät 28 weitergeleitet.
Da während dieser Phase im Brennraum 12 ein relativ geringer Druck herrscht (im Allgemeinen höchstens ungefähr 1 bar) , besteht die Gefahr, dass der vom Einspritz entil 16 unter hohem Druck in den Brennraum 12 eingespritzte Kraftstoff auf die dem Einspritzventil 16 gegenüberliegende Wand (nicht dargestellt) des Brennraums 12 oder die Oberseite des Kolbens 22 prallt und dort anhaftet. Ein solcher Kraftstoffauftrag auf die Wand oder den Kolben 22 ist schwer verdampfbar und nimmt nicht oder zumindest nicht in der gewünschten Weise an der Verbrennung im Brennraum 12 teil, was den Kraftstoffverbrauch erhöht und das Emissionsverhalten verschlechtert. Das Problem des PJ
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im Teillastbereich arbeitet. Dies bedeutet, dass bei einer Einspritzung 36 eine Einspritzmenge von ungefähr 30 mm3 eingespritzt werden soll. Das für eine Einspritzung 36 zur Verfügung stehende Zeitfenster ist ungefähr 9 ms lang. Mit den sechs Einspritzimpulsen 32 vo 0,3 ms Dauer und Pausen 34 von 0 , 7 ms Dauer ergibt sich eine Gesamtdauer der Einspritzung von 5 , 5 ms bei einer der Teillast entsprechenden Einspritzmenge von 30 mm3.
Soll z.B. bei einer höheren Drehzahl und Volllast eine größere Kraftstoffmenge in den Brennraum 12 der Brennkraftmaschine 10 eingespritzt werden, können in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel die Pausen zwischen den Einspritzimpulsen verkürzt werden. Bei einer Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 von beispielsweise 6000 Umdrehungen/min steht ein Zeitfenster für die Einspritzung von ungefähr 7,5 ms zur Verfügung. Um eine Einspritzmenge von 60 mm3 einzuspritzen, genügen zwölf Einspritzimpulse, welche jeweils ungefähr 5 mm3 Kraftstoff einspritzen, und welche jeweils 0,33 ms zeitlich voneinander beabstandet sind. Die sich hieraus ergebende Gesamtdauer der Einspritzung von 7,3 ms liegt deutlich innerhalb des zur Verfügung stehenden Zeitfensters.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Inmpulsfolge verlängert sich die Dauer der Einspritzimpulse 32 gegen Ende der Gesamteinspritzung 36. Eine solche Vorgehensweise ist z.B. dann angezeigt, wenn die Einspritzung nicht nur während der Ansaugphase, sondern auch während der Kompressionsphase der Brennkraftmaschine 10 erfolgt. Da während der Kompressionsphase der Druck im Brennraum 12 ansteigt, sinkt bei konstanter
Einspritzteilmenge die Eindringtiefe bzw. kann bei gleicher Eindringtiefe eine größere Einspritzteilmenge pro Einspritzimpuls 32 gewählt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Dauer der Gesamteinspritzung 36 ungefähr 8 ms, wobei die Dauer eines Einspritzimpulses 32 gegen Ende der Einspritzung von 0,3 ms auf 0,5, weiter auf 0,66 und schließlich auf 0,83 ms ansteigt. Möglich ist auch, die Einspritzmenge gegen Ende einer Einspritzung 36 dadurch zu erhöhen, dass die Dauer der Pausen 34 zwischen zwei Einspritzimpulsen 32 verringert wird. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt .
Soll eine Schichtung aus einer stöchiometrischen Gemischwolke und einem homogen mageren Gemisch im Brennraum 12 der Brennkraftmaschine 10 erzeugt werden, bietet sich die in Fig. 6 dargestellte Einspritzstrategie an:
Dabei erfolgt nach einer in Serie von Impulsen 32a mit gleichmäßigen Abständen 34a ein einzelner längerer Einspritzimpuls 32b nach einer längeren Pause 34b. Mit der anfänglichen Impulsserie 32a wird im Brennraum 12 ein homogen mageres Gemisch erzeugt. In dieses Gemisch hinein wird, bei weit angestiegenem Kolben 22 während der Kompressionsphase der Brennkraftmaschine 10, über den Einspritzimpuls 32b so viel Kraftstoff eingespritzt, dass eine -stöchiometrische Gemischwolke innerhalb des mageren Gemischs entsteht. Diese Betriebsweise hat den Vorteil, dass auch extrem magere homogene Grundgemische vollständig verbrannt werden können, da zuvor ein wesentlicher Teil des Volumens innerhalb des Brennraums 12 stöchiometrisch verbrannt wurde und somit die homogen magere Umgebung aufgeheizt und verdichtet wurde. Der Vorteil der in Fig. 6 dargestellten Einspritzstrategie liegt in dem nochmals verringerten Kraftstoffverbrauch. Eine Einspritzung während der Kompressionsphase der Brennkraftmaschine 10 hat darüber hinaus den Vorteil, dass die KlopfWahrscheinlichkeit der Brennkraftmaschine 10 verringert wird.
In die gleiche Richtung geht das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel, bei dem innerhalb eines Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine 10 zwei Einspritzungen 36a und 36b erfolgen, welche jeweils wiederum aus einzelnen Einspritzimpulsen 32a und 32b mit dazwischen liegenden Pausen 34a und 34b bestehen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem der Kraftstoff mit mindestens einer Einspritzung (36) pro Arbeitszyklus direkt in einen Brennraum (12) der Brennkraftmaschine (10) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftstoffeinspritzung (36) eine Mehrzahl von zeitlich voneinander beabstandeten (34) kurzen Einspritzimpulsen
(32) umfasst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bei einer Einspritzung (36) in den Brennraum (12) gelangende Kraftstoffmenge wenigstens auch durch die Dauer der einzelnen Einspritzimpulse (32) eingestellt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bei einer Einspritzung (36) in den Brennraum (12) gelangende Kraftstoffmenge wenigstens auch durch die Anzahl der einzelnen Einspritzimpulse (32) eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzimpulse (32) über die Gesamtdauer einer Einspritzung (36) gleichmäßig verteilt sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dauer der Einspritzimpulse (32) über die Gesamtdauer einer Einspritzung (36) nicht verändert.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Abstand (34) zwischen zwei Einspritzimpulsen (32) über die Dauer einer Einspritzung (36) sich verändert.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent , dass die Dauer eines Einspritzimpulses (32) über die Gesamtdauer einer Einspritzung (36) sich verändert, vorzugsweise zunimmt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende einer Einspritzung
(36) ein einzelner Einspritzimpuls (32b) erfolgt, der länger dauert als die vorhergehenden Einspritzimpulse (32a) der Einspritzung (36) .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Einspritzimpuls (32) in etwa 5 mm3 Kraftstoff eingespritzt werden und/oder ein Einspritzimpuls (32) nicht länger als ungefähr 0 , 5 ms dauert .
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere
Kraftstoffeinspritzungen (36a, 36b) pro Arbeitszyklus erfolgen, von denen mindestens eine (36a, 36b) wiederum aus mehreren Einspritzimpulsen (32a, 32b) besteht.
11. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.
12. Computerprogramm nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es auf einem Speicher, insbesondere auf einem Flash-Memory, abgespeichert ist.
13.' Steuer- und/oder Regelgerät (28) zum Betreiben einer^ Brennkraftmaschine (10) , insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei der der Kraftstoff direkt in einen Brennraum (12) der Brennkraftmaschine (10) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Steuerung und/oder Regelung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 geeignet ist.
14. Steuer- und/oder Regelgerät (28) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Computerprogramm nach einem der Ansprüche 11 oder 12 versehen ist.
15. Brennkraftmaschine (10) mit mindestens einem Brennraum (12) und einer Einrichtung (16) , welche den Kraftstoff direkt in den Brennraum (12) einspritzt, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Steuer- uήd/oder Regelgerät (28) nach einem der Ansprüche 13 oder 14 versehen ist .
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